OB2358

TIGER ELECTRONIC CO.,LTD 内 置 高 压 MOSFET的 电 流 模 式 P W M 控 制 器 系 列 Ｏ Ｂ２３５３ / ２３５４ / ２３５５/ ２３５８ 概述： Ｏ Ｂ ２ ３ ５ ３/ ２ ３ ５ ４/ ２ ３ ５ ５/ ２ ３ ５ ８ 是 用 于 开 关 电 源 的 内 置 高 压 MOSF E T 电 流 模 式 P W M 控 制 器 系 列 产 品 。 该电路待机功耗低，启动电流低。在待机模式 下，电路进入间歇工作模式，从而有效地降低电路 的待机功耗。 电 路 的 开 关 频 率 为 6 5 K H z ，抖 动 的 振 荡 频 率 ， 可 以 获 得 较 低 的 EMI。 内 置 4ms 软 启 动 电 路 ， 可 以减小在上电过程中变压器的应力，防止变压器饱和。电路内部集成了各种异常状态 保护功能。包括欠压锁定，过压保护，过流保护等功能。在电路发生保护以后，电路 可以不断自动重启，直到系统正常为止。 O B2353 / 235 4/ 235 5/ 2358 采 用 D I P 8 的 封 装 形 式 封 装 。 DIP8-300-2.54 主要特点： 内 部 集 成 高 压 MOSFET 低 启 动 电 流 （ 5μ A） 和 工 作 电 流 （ 1.5mA） 内置同步斜坡补偿 实 现 20W 以 下 “ N o Y - C A P ” 系 统 设 计 内 置 频 率 抖 动 可 以 降 低 EMI 过流、过压保护 欠压锁定及自动重启 内部软启动电路 间 歇 工 作 模 式 (Burst Mode) 逐周期限流模式 应用： ● ● D VD/DVB/ 机 顶 盒 电 源 电 脑 /服 务 器 /液 晶 电 视 待 机 电 源 ● ● 线性电源替代 白色家电电源 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 1/8 CHMC Silicore 内部框图： Vcc 5V 绍兴芯谷科技有限公司 O3873/D3874/D3875/D3876 DB2353/2354/2355/2358 Vcc-D 稳压 电路 UVLO Vcc Clamp Q1 D1 Drain Q3 频率 抖动 FB OSC S R Q Q ___ 驱动 Q2 轻载模式 Burst mode + Vth OC线性 补偿 LE B Sense OLP Delay 50 mS + - 斜率 补偿 OCP So ft Start Gnd 管脚排列图： 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 2/8 CHMC Silicore 管脚描述： 管脚号 1 2 3 4 5， 6 7， 8 绍兴芯谷科技有限公司 OB2353/2354/2355/2358 D3873/D3874/D3875/D3876 管脚名称 V cc-G V cc FB S ense D rain G nd 功能描述 输 出 MOS管 驱 动 电 源 电源 反馈输入端 电流检测端 漏端 地 典型输出功率： 产品 O B2353 O B2354 O B2355 O B2358 1 90V ～ 2 60V 适配器 6W 1 0W 1 2W 1 4W 开放式 8W 1 4W 1 8W 2 0W 8 5V ～ 2 65V 适配器 5W 8W 1 0W 1 2W 开放式 7W 1 2W 1 5W 1 8W 极限值： 参数 漏栅电压 栅源电压 O B2353 漏极持续电流 O B2354 O B2355 O B2358 电源电压 反馈端最大输入电压 耗散功率 工作结温 工作环境温度 贮存温度 PD Tj Tamb Tstg V VCC ID 符号 V Drain 极限值 650 　± 2 0 0 .8 1 .0 2 .0 4 .0 25 - 0.3 ~ 7.0 1.5 + 160 - 20 ~ +85 - 55 ~ +150 单位 V V V GS A V V W ℃ ℃ ℃ 3/8 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn CHMC Silicore 参数名称 电源部分 启动电流 工作电流 启动电压 维持电压 过压保护 Vcc 箝 位 电 压 反馈部分 FB 开 环 电 压 FB 短 路 电 流 FB 阈 值 电 平 功率限制延迟时间 输入阻抗 限流部分 输入阻抗 阈值电压 延迟时间 软启动时间 前消隐时间 振荡部分 振荡频率 振荡频率温度特性 振荡频率电压特性 最大占空比 间歇工作模式频率 频率抖动范围 MOSFET部 分 O B2353 O B2354 漏源电压 O B2355 ＯＢ２３５８ O B2 3 5 3 O B2354 导通电阻 O B2355 O B235 8 O B2353 漏 极 持 续 O B2354 O B2355 电流 O B235 8 绍兴芯谷科技有限公司 O3873/D3874/D3875/D3876 D B2353/2354/2355/2358 电 特 性 ： ( 若 无 其 它 规 定 Ta=2 5 ℃ ,Vcc=13.5V) 符号 I start I cco U VLO_ O F F U VLO_ O N O VP_ O N V cc_ C L A M P V FB_Open I FB_Start V TH_0D V TH_PL T D_PL Z FB_IN Z SENSE_IN V TH_OC T D_OC T SST T_ LEB F osc Δ f_Temp Δ f_Vcc D _max F _Burst F MOD 2 5 ℃ ≤ Tamb ≤ +85 ℃ F B=3.0V,CS=0V 70 ± 1.5 6 50 6 50 6 50 650 13 9 .5 4 .5 0 .8 1 .0 2 .0 4 .0 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 15 1 1.5 5 .0 2 .2 59 测试条件 V cc=12.5V V F B =3.0V 1 2.3 6 .8 2 3.0 最小 规范值 典型 5 1 .5 1 3.5 7 .8 2 5.0 2 7.0 5 .2 1 .40 1 .15 3 .70 5 0.0 3 .70 4 0.0 0 .75 1 20 4 2 70 65 ±5 5 80 30 ± 2.0 71 ±10 90 ± 3.0 最大 20 3 .0 1 4.7 8 .8 2 7.0 单位 μA mA V V V V V mA V V mS KΩ KΩ V nS mS nS K Hz % % % K Hz K Hz CS=0V,FB=3.0V Icc=10mA 4 .9 零占空比 功率限制 5 .5 FB=3V 从过流产生到 Gate 输 出 开始关断 0 .70 0 .80 V DS V G S =0V ， I D =250uA V G S =10V ， I D =0.5A V R DS（ ON） Ω ID A 4/8 CHMC Silicore 功能描述： 绍兴芯谷科技有限公司 O3873/D3874/D3875/D3876 D B2353/2354/2355/2358 ＯＢ２３５３／２３５４／２３５５／２３５８　　是应用于离线式开关电源集成电路。该系列电路内含电流型PWM控制器和 高压MOSFET，芯片内部的频率抖动功能，可有效降低EMI, 内置的软启动电路减小了电路启动时变压器的 应力.电路采用多种模式的工作方式，在正常负载时，芯片工作在固定频率PWM模式，在轻载时，系统开 关频率随着负载的降低而降低，进而提高了系统在轻载时的效率，在接近空载时，系统进入“间歇工作 模式”，提高了系统的空载效率，减低了待机功耗，容易达到新的国际电源能耗标准及技术标准。电路 的前沿消隐功能，可消除了由于干扰引起的MOSFET的误动作。电路的保护功能完善，包括逐周期电流限 制、过载保护、过电流保护、过压保护、欠压锁定、最大功率限制以及功率开关管栅极电压钳位保护等。 1.欠压锁定和自启动部分 该系列电路启动电流比较小，Vcc 能很快达到启动电压使电路能够快速启动，电路启动电阻可设 置比较大（2MΩ）,可减少功率损耗。电路正常后，如发生保护，输出关断，由于此时供电有辅助绕组 提供，Vcc 开始降低，当 Vcc 低于维持电压时，电路整体关断，启动电路重新工作。 2．绿色工作模式 在轻载或空载条件下，电路进入绿色工作模式，工作频率降低，频率的变化有取自电压反馈环的反 馈电压VFB控制，当反馈电压低于内部门限电压时，振荡器频率线性降低到最小绿色工作频率（30KHz左 右），在此振荡频率工作时，MOSFET的开关损耗和磁芯、电感、脉冲吸收回路的损耗均减少，从而减少 了总的损耗。在正常工作或重载时，振荡器的工作频率提高（65KHz）,工作频率不受绿色工作模式的影 响。 3．软启动 为减少在上电过程中变压器应力，防止变压器饱和，电路内部设置了4mS的软启动时间，上电时，电 流检测端的反馈电压值（决定输出电流的峰值）缓慢增加，直到达到限流阈值电压V T H _ O C 时，软启动结 束。每次启动时都执行软启动。 4．频率抖动 为分散谐波干扰能量，降低 EMI 发射的峰值，芯片内部集成频率抖动功能，振荡频率在一个很小的 范围内（2KHz 左右）变动，使得开关电源的振荡频率出现周期性变化，从而简化 EMI 设计，更容易满足 要求。 5．前沿消隐 为有效消除寄生电容在功率 MOSFET 开通时的尖峰干扰，该电路设置了脉冲前沿消隐，可消除 掉 270nS 的脉冲前沿，在此期间，限流比较器被关断，无论此时 SENSE 端的电压有多高，驱动器都输 出高电平。 在电路有输出驱动以后， PWM 比较器的输出要经过一个前沿消隐时间才能去控制关断输出。 6．同步斜坡补偿 电流型的控制器一般是检测变换器/电感的峰值电流，在变换器/电感电流连续时，由于峰值电压正 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 5/8 CHMC Silicore 绍兴芯谷科技有限公司 OB2353/2354/2355/2358 D3873/D3874/D3875/D3876 比于平均电流而不是峰值电流，所以当输入电压变化时，容易产生振荡，加斜坡补偿可以有效地防止振 荡的产生。ＯＢ387X 在每个三角波的上升沿斜坡补偿， 有效地改善了电流控制环的特性， 同时减少输出纹波。 7．栅极驱动 内部的功率MOSFET采用图腾柱结构的栅极驱动器进行输出功率控制，栅极驱动能力太弱，会引起 MOSFET的开关损耗过大，栅极驱动能力太强又会导致EMI超标。带有驱动强度和死区时间控制的栅极驱动 结构，能在开关损耗和EMI方面取得折中，另外，通过Vcc与Vcc-G之间的电阻，也可以调节驱动能力强度， 大大提高了EMI设计的灵活性。 8．保护 芯 片自带各种保护功能，提高了开关电源系统的可靠性。包括逐周期电流限制(Cycle-by-cycle current limit)、过载保护(Over load protection)、过电流保护、输入电压的过压及欠压锁定保护、 最大功率限制以及功率开关管栅极电压钳位保护等。 1).逐周期电流限制 在每一个周期，峰值电流值有比较器的比较点决定，该电流值不会超过峰值电流 限 流 值 ，保 证 MOSFET 上 的 电 流 不 会 超 过 额 定 电 流 值 。当 电 流 达 到 峰 值 电 流 以 后 ，输 出功率就不能再变大，从而限制了最大的输出功率。如果负载过重，会导致输出电压 变 低 ， 反 映 到 FB 端 ， 导 致 FB 升 高 ， 发 生 过 载 保 护 。 2 ). 过载保护 当 电 路 发 生 过 载 ，会 导 致 FB 电 压 升 高 ，当 FB 电 压 升 高 到 反 馈 关 断 电 压 时 ，通 过 延 迟 50ms 时 间 后 ， 输 出 关 断 。 该 状 态 一 直 保 持 ， 直 到 电 路 发 生 上 电 重 启 。 3 ). 异常过电流保护 如果次级二极管短路，或变压器短路，会引起异常过电流保护。此时，不管前沿 消 隐（ L . E. B ）时 间 ，一 旦 过 流 ，过 2 7 0 nS 后 马 上 保 护 ，且 对 每 一 个 周 期 都 起 作 用 。在 电 流 感 应 电 阻 上 的 电 压 达 到 0.75 伏 时 ， 发 生 这 个 保 护 。 当 发 生 该 保 护 时 ， 输 出 关 断 。 该状态一直保持，直到电路发生上电重启。 4 ） . 输入电压的过压及欠压锁定保护 当 V C C 上 的 电 压 超 过 过 压 保 护 点 （ 2 5 V） 电 压 时 ， 表 示 负 载 上 发 生 了 过 压 ， 此 时 关断输出。该状态一直保持，直到电路发生上电重启。 欠 压 锁 定 功 能 可 以 保 证 D 3 8 7X 各 部 分 正 常 工 作 ，开 通 和 关 断 的 门 限 为 1 3 . 5V /7 . 8V，启 动 时 V c c 维 持 电 容 C i n 电 压 必 须 高 于 1 3 .5 V , 正 常 工 作 时 ， c c 的 电 压 由 辅 助 绕 组 提 供 。 V 5 ） . 功率开关管栅极电压钳位保护 栅极驱动输出的高 电 平 被 钳 位 在 1 8 V ， 以 保 护 M O S F E T 的 安 全 。 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 6/8 CHMC Silicore 典型应用电路图： 1 绍兴芯谷科技有限公司 OB2353/2354/2355/2358 D3873/D3874/D3875/D3876 D1-4 4 2 C1 3 R1 D6 D5 C3 R2 C2 R4 C4 L1 T1 D7 C5 C7 AC in DC out R11 VCC DRAIN SENSE VCC-D GND FB R3 C8 TL431 WL431 R5 R7 U1 R6 C6 OB2354 D3874 R8 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 7/8 CHMC Silicore 封装外形图： D IP8 ： 绍兴芯谷科技有限公司 O3873/D3874/D3875/D3876 D B2353/2354/2355/2358 单 位 ： mm 绍兴芯谷科技有限公司 www. Silicore. com. cn 8/8 CHMC